TrackerSci 是一種用于跟蹤腦細(xì)胞發(fā)育和衰老的新工具，為人一生中的細(xì)胞變化以及在各種器官研究中的潛在應(yīng)用提供了新的見解。
醫(yī)院托兒所通常會(huì)在新生兒的小手腕上綁上軟帶，上面保存著重要的識(shí)別信息，如姓名、性別、母親和出生日期。洛克菲勒大學(xué)的研究人員正在對(duì)新生兒腦細(xì)胞采取相同的方法，但這些新生兒將終生保留其 ID 標(biāo)簽，以便科學(xué)家能夠追蹤它們的生長(zhǎng)和成熟情況，作為更好地了解大腦衰老過程的一種手段。
細(xì)胞追蹤的進(jìn)展
正如《細(xì)胞》雜志上的一篇新論文所述，洛克菲勒遺傳學(xué)家曹俊躍和他的同事開發(fā)的新方法被稱為 TrackerSci(發(fā)音為“sky”)。這種低成本、高通量的方法已經(jīng)表明，雖然新生細(xì)胞在一生中不斷產(chǎn)生，但產(chǎn)生的細(xì)胞種類在不同年齡有很大差異。這項(xiàng)開創(chuàng)性的工作由曹實(shí)驗(yàn)室的共同第一作者陸子宇和張梅麗莎領(lǐng)導(dǎo)，有望不僅影響大腦的研究，而且還將影響整個(gè)人體衰老和疾病的更廣泛方面。
“細(xì)胞是我們身體的基本功能單位，因此細(xì)胞的變化基本上是所有疾病和衰老過程的基礎(chǔ)，”單細(xì)胞基因組學(xué)和群體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人曹說。“如果我們能夠使用這種新技術(shù)系統(tǒng)地表征不同的細(xì)胞及其動(dòng)態(tài)，我們就可以全面了解許多疾病的機(jī)制和衰老之謎。”
稀有而強(qiáng)大
成年哺乳動(dòng)物大腦中不斷產(chǎn)生新細(xì)胞，這是與記憶、學(xué)習(xí)和壓力相關(guān)的關(guān)鍵過程。它們由祖細(xì)胞發(fā)育而來，祖細(xì)胞是成體干細(xì)胞的后代，可分化為特殊的細(xì)胞類型。
然而，由于技術(shù)限制和細(xì)胞稀有性，這個(gè)過程是如何展開的在很大程度上尚不清楚。在大腦中尋找祖細(xì)胞就像大海撈針一樣。在哺乳動(dòng)物中，它們僅占所有腦細(xì)胞的 0.5%。在生命的后期，這個(gè)數(shù)字會(huì)下降到 0.1%，這是由于細(xì)胞不穩(wěn)定(疾病和衰老的核心特征)造成的。
曹研究組織和器官如何維持穩(wěn)定的細(xì)胞群(健康的標(biāo)志)，因此他和他的團(tuán)隊(duì)想要研究不同的細(xì)胞群如何發(fā)育，以及這些不同的神經(jīng)元細(xì)胞是否以相同的方式衰退或形成不同的路徑。追蹤它們從出生到成熟的細(xì)胞壽命不僅可以揭示差異，還可以揭示它們出現(xiàn)的時(shí)間。
他的實(shí)驗(yàn)室專注于優(yōu)化單細(xì)胞測(cè)序方法，這是一種越來越流行的分析方法，專注于單個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)和分子動(dòng)力學(xué)。曹的團(tuán)隊(duì)使用組合索引，這是一種復(fù)雜但具有成本效益的技術(shù)，可以同時(shí)分析數(shù)百萬個(gè)細(xì)胞。該方法使用與每個(gè)細(xì)胞獨(dú)特的分子組裝相關(guān)的不同條形碼來獨(dú)特地標(biāo)記細(xì)胞分子。通過 TrackerSci，Cao 和他的同事進(jìn)一步微調(diào)了這項(xiàng)技術(shù)。這種增強(qiáng)功能能夠?qū)Σ溉閯?dòng)物器官中稀有祖細(xì)胞的動(dòng)態(tài)進(jìn)行細(xì)致的標(biāo)記和跟蹤。
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